用于信号质量估计和控制的方法及电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请一般涉及信号处理，并且特别涉及用于信号质量估计和控制的方法及电 路。
【背景技术】
[0002] 通过估计在无线电通信中的接收信号的质量，可以将各种系统参数增强。例如，在 频率调制（FM)无线电接收器中，通过实现立体声噪声控制（SNC)机制（诸如软静音和单声 道立体声混合），感知的音频质量的一致性跨各种各样的信号条件被维持。如果在无线电接 收器中接收的信噪比（SNR)降低，则在解调的音频信号中的噪声变得相对更可感知。软静 音是用于衰减在低接收SNR处的最终音频输出以减轻噪声可听度的技术。类似地，当接收 的SNR劣化时，音频输出逐渐从立体声切换到单声道模式。在FM中，最优音频保真度通过 将立体声（L-R)信号与单声道（L+R)信号混合从而动态缩放立体声（L-R)信号来保持。信 号质量估计是用于使SNC机制可行的重要工具，因为软静音衰减因子或单声道-立体声混 合因子可以基于该信号条件来控制。
【发明内容】
[0003] 在所述示例中，一种信号质量估计和控制的方法包括生成与无线电信号相关联 的解调信号。基于与解调信号的质量相关联的信息估计无线电信号的无线电频率信噪比 (RFSNR)的值。估计RFSNR的值有助于无线电信号的信号质量估计和解调信号的控制。
[0004] 此外，在所述示例中，一种电路包括频移器电路、滤波器电路以及RFSNR估计电 路。频移器电路经配置以转换与无线电信号相关联的解调信号，以使得解调信号的无信号 区在直流（DC)周围。转换的信号包括信号分量和噪声分量。滤波器电路被耦合到频移器 电路并且经配置以拒绝信号分量并且保留噪声分量。RFSNR估计电路被耦合到滤波器电路 并且经配置以基于噪声分量来估计无线电信号的RFSNR的值。
[0005] 此外，在所述示例中，一种无线电接收器包括：解调器电路、信号质量估计电路以 及控制电路。解调器电路经配置以生成与无线电信号相关联的解调信号。信号质量估计电 路被耦合到解调器电路，并且经配置以：获取（access)与解调信号的质量相关联的信息， 并且基于该信息估计无线电信号的无线电频率信噪比（RFSNR)的值。控制电路被耦合到信 号质量估计电路并且经配置以基于RFSNR的估计值来控制解调信号。
【附图说明】
[0006] 图1是与FM广播相关联的示例FM多路复用信号的曲线图。
[0007] 图2A和图2B是在用于SNC的RFSNR和音频SNR之间变化的示例曲线图。
[0008] 图3是用于执行SNC的无线电接收器的示例电路的框图。
[0009] 图4A和图4B是涉及在无线电接收器中的基于示例接收信号强度指示（RSSI)的 信号质量估计的变化的曲线图。
[0010] 图5是根据实施例的无线电接收器的框图。
[0011] 图6是根据实施例的信号质量估计电路的框图。
[0012] 图7A、图7B和图7C是图6的信号质量估计电路的示例性能的图表。
[0013] 图8是根据实施例的在无线电接收器中的信号质量估计和控制的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014] 在无线电通信系统的一个示例中，通过无线电信号在广播信道上发送信息。例如， 在FM频带中的广播信道上的信息包括多路复用（MPX)格式基带信号（"MPX信号"）的频 率调制版本。在这个示例中，MPX信号通过将多个信号组合成一个复合信号而生成，从而使 得FM接收器重构原来的信号。MPX信号包括由FM接收器使用以产生音频输出的左（L)信 道信息和右（R)信道信息。在一个示例中，MPX信号格式包括L+R (左加右）信息，L-R (左 减右）信息和19千赫兹（kHz)的导频载波信号。
[0015] 参考图1，MPX信号100沿着由标号120表示的频率轴示出。MPX信号100包括总 和信号（L+R) 102和具有抑制载波的幅度调制差信号（L-R) 104。总和信号（L+R) 102包含左 音频信号加（+)右音频信号的信息，并且差信号（L-R) 104包含左音频信号减（-)右音频信 号的信息。为允许幅度调制差信号的解调，导频载波信号106被添加到MPX信号100。L+R 信息位于15Hz和15kHz之间的频带中，L-R信息位于38kHz周围，跨越从23kHz至53kHz的 频带，并且导频载波信号106位于19kHz处。
[0016] 立体声解码器经配置以将解调的立体声MPX信号转换回到左（L)音频信号和右 (R)音频信号。例如，许多FM接收器经配置以通过使L+R和L-R信号相加来生成左（L)信 道音频输出信号，以及通过使L+R和L-R信号相减来生成右（R)信道音频输出信号，从而产 生完整的立体声输出。如果选择了单声道输出，则FM接收器允许传递完整的（L+R)信号到 左（L)信道和右（R)信道两者。此外，不同程度的单声道立体声混合被应用以保持最佳的 音频保真度。
[0017] 在一个示例中，无线电广播频带接收器诸如FM广播频带接收器遭受由于附近强 烈的阻滞物（blocker)和/或其它来源或条件而导致的噪声。为了减轻噪声问题，FM接收 器实现立体声噪声控制（SNC)，从而提高接收期间的音频感知。用于提高声音感知的SNC机 制包括：软静音；以及单声道立体声混合。例如，当接收的信号的信噪比（SNR)降低时，在解 调的音频信号中的噪声变得相对更可感知。软静音是用于衰减在低接收SNR处的最终音频 输出以减轻噪声可听度的技术。因此，软静音对于掩蔽在音频设备中的瞬变是有用的。在 一个示例中，瞬变是电路操作的突然变化或由这种突然变化造成的伪信号。例如，通过在将 耳机插入到操作的无线电、音响或蜂窝电话中之前佩戴耳机可能经历瞬变的声音。在音频 电子设备的操作期间其它瞬变出现。如果接收的信号质量良好，则单声道/立体声混合被 执行以平衡音频SNR与立体声分离。分别参考图2A和2B示出了用于减轻噪声可听度的软 静音和单声道/立体声混合的效果。
[0018] 图2A显示表示在用于软静音衰减的RFSNR(在X轴212上绘制）和音频SNR(在 y轴214上绘制）之间的示例变化的曲线图210。响应于由与RFSNR密切相关的变化218 所示的信号质量度量（metric)，变化216显示在较低的RFSNR水平下增加的音频衰减的示 例。这有助于在低RFSNR水平下最小化噪声感知度。类似地，当接收的信号的SNR劣化时， 音频输出逐渐从立体声切换到单声道模式，如参考图2B所解释的。在图2B中，曲线220表 示在用于单声道/立体声混合的RFSNR (在X轴222上绘制）和音频SNR (在y轴224上绘 制）之间的示例变化。当接收的信号质量良好时，单声道/立体声混合对于平衡音频SNR 与立体声分离是有用的。最佳音频保真度通过动态地缩放立体声（L-R)信号同时与单声道 (L+R)信号混合来保持。
[0019] 各种技术可用于通过软静音并且单声道/立体声混合来减轻立体声噪声。一种这 种技术确定接收的信号强度指示（RSSI)以便预测在诸如FM接收器的无线电接收器处接收 的信号的RFSNR。RSSI是当信号到达其目的地时最新的信号强度的测量。更高的RSSI值 指示更强的信号。在一些示例中，当RSSI指示弱的信号强度时，RSSI的确定可用于混合从 立体声到单声道的音频输出。参考图3进一步解释了用于减轻在无线电接收器（例如FM 接收器）中的噪声信号的RSSI的使用。
[0020] 图3是用于执行SNC的无线电接收器的示例电路300的框图。无线电接收器经配 置以基于与接收的信号相关联的RSSI的确定来确定接收信号质量。电路300包括接收器 前端电路302、模拟到数字转换器（ADC)电路304、表示抽取级（decimation stage)的抽取 电路（decimation circuit)306、解调器电路308、解调后处理电路310,以及RSSI估计电路 312。接收器前端电路302经配置以将从天线314接收的无线电信号转换成基带信号。ADC 电路304经配置以将接收器前端电路302的输出信号转换成数字信号。RSSI估计电路312 经配置以基于抽取电路306的输出来指示RSSI。解调器电路308经配置以解调抽取电路 306的输出。解调器电路308的输出包括解调信号（例如FM多路复用信号），其被提供给 解调后